|
Экзопланета движется по смертельной спирали
|
|
|
|
Наши обстоятельства здесь, на чудесной, поддерживающей жизнь Земле, могут дать нам ложное представление о том, на что на самом деле похожа Вселенная. Но наша планета с голубым небом и умеренным климатом является абсолютным исключением из правил, когда речь заходит о других мирах. В нашей Солнечной системе нет ничего даже отдаленно похожего на Землю, и исследования экзопланет подтверждают эту идею. В то время как некоторые экзопланеты имеют признаки пригодности для жизни, большинство экзопланет крайне негостеприимны.
|
|
|
|
Планеты с ультракороткопериодическим движением - один из примеров таких враждебных миров. Планеты с ультракороткопериодическим движением движутся по орбитам длиной менее одного земного дня, что означает, что они находятся очень близко к своим звездам. Они находятся так близко, что их поверхности расплавлены, и, вероятно, они потеряли всю атмосферу, которая у них была, из-за интенсивного излучения своей звезды. Эти планеты также находятся под угрозой: они могут быть разорваны на части огромной гравитационной силой своих звезд или даже закрутиться в свою звезду и быть полностью разрушенными.
|
|
|
|
Астрономы, работающие с данными TESS и других объектов, обнаружили USP, который движется по чрезвычайно короткой орбите вокруг своей звезды, продолжающейся 5 часов и 22 минуты. Они представили свои результаты в новом исследовании, опубликованном в журнале Astronomy and Astrophysics под названием "Планета размером с Землю, обращающаяся по орбите в 5,4 часа вокруг ближайшего K-карлика". Ведущим автором является Кайя Хан Тас из Института астрономии имени Антона Паннекука при Амстердамском университете в Нидерландах. Статья доступна на сервере препринтов arXiv.
|
|
|
|
|
|
|
Планета получила название TOI-2431 b, и все, что с ней связано, является необычным. Она совершает более четырех оборотов за одни земные сутки, что делает ее одной из когда-либо открытых экзопланет с самым коротким периодом обращения. Существует более 6000 подтвержденных экзопланет, и чуть более 100 из них являются планетами USP.
|
|
|
|
Планета, скорее всего, подвержена приливам, а температура ее поверхности превышает 2000 Кельвинов (1700 °C/3140 ° F), что означает, что это, вероятно, мир, покрытый лавой. В первые годы своего существования Земля прошла через фазу магматического океана, но вскоре после этого остыла и затвердела, подготовив почву для жизни. У этой планеты так и не было шанса.
|
|
|
|
Масса экзопланеты составляет 6,2 массы Земли и составляет всего 1,5 радиуса Земли, что позволяет узнать кое-что о ее прошлом. Это говорит о том, что когда-то она, возможно, была крупнее, но со временем из-за интенсивного излучения ее звезды ее каменистое ядро уменьшилось.
|
|
|
|
По мнению авторов, TOI-2431 b ожидает драматическая судьба. "Короткий орбитальный период TOI-2431 b предполагает, что она подвержена сильному приливному взаимодействию со своей звездой-хозяином, что потенциально может привести к приливной деформации и распаду орбиты", - объясняют исследователи. Сильное гравитационное притяжение этой звезды приводит к тому, что TOI-2431 b деформирована, а ее короткая ось примерно на 10% короче самой длинной.
|
|
|
|
Помимо того, что планета является необычной, она может служить своего рода наблюдательной лабораторией для изучения экстремальной физики планет. Поскольку ее звезда довольно яркая, экзопланета имеет высокий показатель эмиссионной спектроскопии (ESM), равный 27, и, по словам авторов, это означает, что планета является "одной из лучших систем USP для анализа фазовых кривых атмосферы".
|
|
|
|
Эмиссионная спектроскопия создает график излучения объекта на нескольких длинах волн, в данном случае атмосферы экзопланеты. Он показывает, какие химические элементы и молекулы присутствуют в атмосфере. ESM ранжирует экзопланеты с точки зрения их желательности для последующих исследований атмосферы с помощью спектроскопии для таких телескопов, как JWST, срок службы которых ограничен, а количество целей намного больше, чем они могут достичь.
|
|
|
|
Но самое притягательное в этой планете - ее предстоящая гибель.
|
|
|
|
Предел Роша или радиус Роша - это расстояние от более массивного тела, на которое менее массивное тело не должно приближаться, если оно хочет выжить. Внутри предела Роша мощная гравитация звезды может разорвать планету на части. Планеты могут делать то же самое со своими спутниками, и астрономы полагают, что кольца Сатурна могут быть остатками других спутников, которые были разорваны на части после того, как преодолели предел.
|
|
|
|
Приливные взаимодействия со звездой-хозяином не только деформируют планету. Они также рассеивают орбитальную энергию, "что приводит к постепенному закручиванию планеты по спирали к звезде-хозяину", пишут авторы.
|
|
|
|
TOI-2431 b приближается к этому пределу. "По нашим оценкам, текущий орбитальный период всего на 30% превышает орбитальный период, установленный Рошем, и ожидаемый период распада орбиты составляет всего 31 млн лет", - поясняют авторы. По астрономическим меркам, это опасно близко к разрушению, ведь 31 миллион лет - это лишь крошечная часть продолжительности жизни Земли в 4,5 миллиарда лет.
|
|
|
|
Такая далекая планета, как TOI-2431 b, имеет очень мало значения в нашей личной жизни. Но она и другие подобные ей обеспечивают контекст существования человечества. Каждая экзопланета, какой бы негостеприимной и ужасной она ни была, является частью космической головоломки, в которой мы оказались. Они показывают нам, насколько нам повезло, насколько невероятна наша цивилизация и насколько удивительна Земля и все формы жизни на ней.
|
|
|
|
Если мы немного посмотрим на это с такой точки зрения, то сможем понять, почему важно строить телескопы и изучать космос. Даже мир, покрытый раскаленной лавой, без атмосферы, вытянутый в длину и движущийся по спирали к своему разрушению, содержит важные уроки, выходящие за рамки его статистики и свойств. Может быть, эти ужасные миры научат нас немного смирению, и мы перестанем воспринимать биосферу Земли как нечто само собой разумеющееся.
|
|
|
|
Источник
|
